Reconstitution du ptérosaure géant Hatzegopteryx se lançant dans les airs, juste après que les membres antérieurs aient quitté le sol. Crédit :Mark Witton
Les ptérosaures étaient les plus gros animaux à avoir jamais volé. Ils ont plané dans le ciel pendant 160 millions d'années, bien plus longtemps que n'importe quelle espèce d'oiseau moderne. Malgré leur excellence aéronautique, ces anciens flyers ont été largement négligés dans la poursuite des technologies de vol bio-inspirées. Dans une revue publiée le 15 avril dans la revue Tendances de l'écologie et de l'évolution les chercheurs expliquent pourquoi et comment la physiologie des fossiles volants pourrait fournir des solutions anciennes aux problèmes de vol modernes, comme la stabilité aérienne et la capacité des drones à s'auto-lancer.
"Il y a beaucoup de choses vraiment intéressantes dans les archives fossiles qui restent inexplorées parce que les ingénieurs ne se tournent généralement pas vers la paléontologie lorsqu'ils pensent à l'inspiration pour le vol, " dit la première auteur Liz Martin-Silverstone, chercheur post-doctoral et paléontologue à l'Université de Bristol. "Si nous ne regardons que les animaux modernes pour nous inspirer, nous manquons vraiment une grande partie de la morphologie et ignorons beaucoup d'options qui, je pense, pourraient être utiles."
Précédemment, les ingénieurs se sont largement concentrés sur la physiologie des oiseaux et des insectes modernes lors de la conception de technologies aéronautiques telles que les drones et les avions ; ils pourraient ne pas penser à examiner des fossiles qui, de par leur nature, sont souvent incomplets. Cependant, Martin-Silverstone dit qu'il existe quelques fossiles de ptérosaures sélectionnés qui fournissent un aperçu extraordinairement profond de l'anatomie de leurs ailes, ce qui est essentiel pour comprendre leurs capacités de vol.
"Il y a deux ou trois fossiles de ptérosaures absolument étonnamment préservés qui vous permettent de voir les différentes couches à l'intérieur de la membrane de l'aile, nous donnant un aperçu de ses composants fibreux. Aussi, certains fossiles sont suffisamment conservés pour montrer les attaches des ailes sous la hanche, " dit-elle. " Bien que vous ne connaissiez pas exactement la forme de l'aile, en connaissant les attaches membranaires, vous pouvez modéliser l'efficacité de différentes formes d'ailes et déterminer laquelle aurait fonctionné le mieux dans des conditions naturelles.
L'image montre la reconstruction du dinosaure ailé Yi qi, avec une aile formée à la fois d'une membrane de chauve-souris et de plumes. Crédit :Emily Willoughby
Devenir aéroporté en est un exemple. Lancer dans les airs par un saut ou un saut, également connu sous le nom de lancement balistique, est standard dans tout le règne animal. Cependant, les oiseaux plus gros ont besoin d'un départ en courant pour gagner suffisamment d'élan pour décoller. Ptérosaures, d'autre part, peut avoir développé une méthode pour lancer à partir d'une position stationnaire malgré certains spécimens pesant près de 300 kilogrammes. Une hypothèse, proposé par le co-auteur de la revue Mike Habib du Dinosaur Institute du Natural History Museum of Los Angeles County, suggère que la membrane alaire et les attaches musculaires robustes dans les ailes ont permis aux ptérosaures de générer un saut puissant de leurs coudes et poignets, en leur donnant suffisamment de hauteur pour décoller.
"Aujourd'hui, quelque chose comme un drone nécessite une surface plane pour être lancé et est assez limité sur la façon dont il s'envole réellement. La physiologie de lancement unique des ptérosaures pourrait aider à résoudre certains de ces problèmes, " dit Martin-Silverstone.
Les ptérosaures peuvent également fournir des informations sur la façon de prévenir l'instabilité du vol une fois dans les airs. Contrairement à la façon dont les voiles peuvent devenir instables par vent fort, Les ptérosaures ont développé des stratégies pour résister au battement de leurs larges ailes. "Jusqu'à présent, nous avons eu du mal à concevoir des choses comme des combinaisons de vol qui peuvent résister aux pressions du vol. Si nous pouvons comprendre comment les ptérosaures l'ont fait, par exemple en comprenant comment leur membrane alaire était réellement structurée, alors c'est quelque chose que nous pouvons utiliser pour répondre aux questions d'ingénierie modernes, " elle dit.
Ces éléments physiologiques uniques ne se limitent pas aux ptérosaures, Soit. D'autres anciens flyers, comme Microraptor, avaient des ailes à plumes sur les bras et les jambes, alors que dinosaure nouvellement découvert, Yi qi, avaient des ailes qui combinent des plumes avec une membrane semblable à celle d'une chauve-souris - un plan corporel qui n'a jamais été répété depuis leur extinction. En tant que tel, les auteurs disent que de nombreuses stratégies de vol restent à être correctement explorées.
Martin-Silverstone suggère que si nous combinons nos connaissances des aviateurs vivants et éteints, nous aurons de bien meilleures chances de surmonter les obstacles qui entravent encore le vol artificiel. Elle dit :"Nous voulons que les biologistes et les ingénieurs contactent les paléontologues lorsqu'ils cherchent à résoudre des problèmes de vol, car il pourrait y avoir quelque chose d'éteint qui pourrait aider. Si nous nous limitons à regarder les animaux modernes, alors nous passons à côté de beaucoup de diversité qui pourrait être utile."
